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超小型电源解决方案可削减数据中心服务器的发热量

随着云计算的普及以及 2020 年 5G 服务的兴起,除了在互联网上传播的文档、图像和音频等既有内容

跟着云核算的遍及以及 2020 年 5G 服务的鼓起,除了在互联网上传达的文档、图画和音频等既有内容之外,还会传达视频和游戏等内容,这也导致了数据量的大幅添加。对人工智能 (AI) 等技能进步以及大数据和物联网 (IoT) 技能的充分运用,推进形成了数字化转型 (DX) 的微弱趋势。为了支撑这些技能的开展,需求装备能够处理很多数据的高性能服务器。数据中心*1 是专门用于保护和办理存储很多数据的服务器的设备。跟着信息量的迅速增加,功耗和电力本钱的添加已成为数据中心有必要面临的严峻问题。

数据中心能耗猜测(全球)

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来历:日本经济工业省/Green IT Promotion Council(绿色 IT 促进委员会)猜测 (2008)

下降服务器发热量和数据中心功耗的技能应战

数据中心一般需求很多/高速通讯环境、高档安全确保、牢靠的抗震设备和内部发电机,以及放置服务器的空间。要在这些条件下保持运转,功耗是一大应战。

数据中心的功耗首要来自 IT 设备,包含服务器和用于冷却散热的空调。这些设备运转发生的功耗预计会进一步添加。

数据中心需求很多高性能的服务器来高速处理很多数据,这会添加功耗和发热量,然后使数据中心温度升高。这一状况可能会导致服务器或体系故障,因而需求冷却降温。可是,用于冷却服务器的空调也需求电力,然后会进一步添加数据中心的总功耗。这是一个结构性问题。现在,跟着可持续开展方针 (SDG) 日益遭到重视,需求全社会共同尽力来完成节能。为适应这一开展趋势,一起下降本钱,数据中心面临着怎么下降功耗的严重应战。

尽管数据中心也在尽力下降功耗,包含促进直流供电和进步整个中心的空调功率,但底子处理方案是削减服务器本身发生的热量。为此,需求进步电子电路的功率功率,其间包含可看作服务器中心的半导体集成电路 (IC)。可是,为服务器 IC 供电的电源因为尺度问题无法放置在 IC 邻近,因而需求较长的布线,然后带来功率损耗*2 并且会发生热量,这又成为了另一个应战。

完成超高电流密度

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与其他同类产品比较,μPOL 供给的处理方案尺度缩小了一半,一起供给超越 1W/mm3 的高功率密度。

超小直流-直流转换器处理方案下降服务器的总能耗

为了处理这个难题,TDK 近期开发了一款超小型直流-直流转换器*3(3.3 mm × 3.3 mm × 1.5 mm,6A 输出电流),能够以超小尺度完成超高电流密度。因而能够接近 IC 放置,避免因布线发生功耗,有助于避免服务器发热。将超小型直流-直流转换器接近 IC 放置是 TDK 开始的设想,产品名称 μPOL™ 为注册商标。POL 代表“负载点”,表明接近放置。

除了尺度小、密度高之外,它还具有超卓的散热特性,输出几乎不会受温度改变的影响,而以往的产品在本身温度升高到 60℃ 左右时输出电流就会发生改变。所以该产品能够贴装在一般很难贴装且没有空气活动的*4 电路板背部,然后明显进步规划灵活性。因而,该产品能够节约电子电路空间,下降整个体系的功耗。

 μPOL 不只能够高效地用于数据中心 IC,还可用于网络、信息/电信、基站以及数码相机等精细设备中的 IC。它还有助于串行总线*5完成高速数据通,然后推进完成 DX。

μPOL 由美国一家从事电源 IC 规划的创业公司 Faraday Semi 开发的,该公司于 2018 年被 TDK 收买。这款全新处理方案经过 3D 贴装技能*8,将 Faraday Semi 开发的高性能 IC 与 TDK 原创封装技能 SESUB*6 以及使用磁技能的 TDK 电感器*7融合为一体。 μPOL 以超小尺度完成了现在业界顶尖水平的电流密度,充分体现了创业公司的技能实力和创造力以及具有 85 年前史的 TDK 中心技能水平。

将Faraday Semi 的 IC 嵌入 TDK 3D 封装技能的 SESUB 基板中,然后与 TDK 的电感器集成在一起并缩小了尺度和高度,然后终究构成了 μPOL 处理方案。

µPOL 集成了多个电子元件

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全球最小的直流-直流转换器 μPOL,3.3 mm × 3.3 mm × 1.5 mm 尺度可完成 6A 输出电流,5.8 mm × 4.9 mm × 1.6 mm 尺度可完成 12A 输出电流。请参阅TDK 产品中心 了解详细信息。

微型直流-直流转换器 μPOL™

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术语:

1.   数据中心: 一个通用术语,表明在其间装置和运转服务器和网络设备等 IT 设备的设备/建筑物。在数据中心中,专用于互联网衔接的数据中心曩昔称为互联网数据中心,但跟着数据的爆发式增加,现在这些设备一般称为数据中心。

2.   功率损耗: 在电力传输过程中以热量方式损耗的部分电能。

3.   直流-直流转换器: 将直流转换为直流的供电设备。

4.   气流: 指的是电子电路中的空气活动。在规划电子电路时,一般需求考虑气流以便对 IC 和部件进行冷却散热。

5.   串行总线: 在核算机或电子器件内部交流数据,以及在机器和外部设备之间进行外部数据交流的通道称为总线。串行总线一次一位按次序传输数据。

6.   SESUB: 半导体嵌入式基板将 IC(即半导体)嵌入树脂基板,对被迫元件或其他元件进行三维贴装以完成模块化的技能。

7.   电感器: 导线线圈缠绕在磁性材料上的电子元件。它具有去除噪声、提取方针信号、信号滤波以及安稳电压的效果。

8.   3D 贴装技能: 分层放置半导体 IC 芯片以完成封装的技能。

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